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本文总结自《OpenGL入门教程》，大家可以下载。
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OpenGL纹理映射功能支持将一些像素数据经过变换（即使是比较不规则的变换）将其附着到各种形状的多边形表面。纹理映射功能十分强大，利用它可以实现目前计算机动
画中的大多数效果。
1、启用纹理和载入纹理
OpenGL支持一维纹理、二维纹理和三维纹理，这里我们仅介绍二维纹理。可以使用以下语句来启用和禁用二维纹理：
glEnable(GL_TEXTURE_2D); // 启用二维纹理
glDisable(GL_TEXTURE_2D); // 禁用二维纹理
使用纹理前，还必须载入纹理。利用glTexImage2D函数可以载入一个二维的纹理，该函数有多达九个参数。
2、纹理坐标
绘制纹理的使用方法也与绘制颜色类似。只要指定每一个顶点在纹理图象中所对应的像素位置，OpenGL就会自动计算顶点以外的其它点在纹理图象中所对应的像素位置。
规定纹理最左下角的坐标为(0, 0)，最右上角的坐标为(1, 1)，于是纹理中的每一个像素的位置都可以用两个浮点数来表示（三维纹理会用三个浮点数表示，一维纹理则只用一个即可）。
使用glTexCoord*系列函数来指定纹理坐标。这些函数的用法与使用glVertex*系列函数来指定顶点坐标十分相似。例如：glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);指定使用(0, 0)纹理坐标。
通常，每个顶点使用不同的纹理，于是下面这样形式的代码是比较常见的。
glBegin( /* ... */ );
glTexCoord2f( /* ... */ ); glVertex3f( /* ... */ );
glTexCoord2f( /* ... */ ); glVertex3f( /* ... */ );
/* ... */
glEnd();
3、纹理参数
使用glTexParameter*系列函数来设置纹理参数。通常需要设置下面四个参数
GL_TEXTURE_MAG_FILTER：指当纹理图象被使用到一个大于它的形状上时应该如何处理。选择的设置有GL_NEAREST和GL_LINEAR。
GL_TEXTURE_MIN_FILTER：指当纹理图象被使用到一个小于（或等于）它的形状上时应该如何处理。可选择的设置有GL_NEAREST，GL_LINEAR，GL_NEAREST_M IPMAP_NEAREST，GL_NEAREST_MIPM AP_LINEAR，GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST和GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR。
GL_TEXTURE_WRAP_S：指当纹理坐标的第一维坐标值大于1.0或小于0.0时，应该如何处理。有GL_CLAMP和GL_REPEAT。前者表示“截断”，即超过1.0的按1.0处理，不足0.0的按0.0处理。后者表示“重复”，即对坐标值加上一个合适的整数（可以是正数或负数），得到一个在[0.0, 1.0]范围内的值，然后用这个值作为新的纹理坐标。默认为GL_REPEAT。
GL_TEXTURE_WRAP_T：指当纹理坐标的第二维坐标值大于1.0或小于0.0时，应该如何处理。（同上）
4、纹理对象
/*
载入一幅纹理所需要的时间是比较多的。因此应该尽量减少载入纹理的次数。如果只有一幅纹理，则应该在第一次绘制前就载入它，以后就不需要再次载入了。这点与glDrawPixels函数很不相同。每次使用glDrawPixels函数，都需要把像素数据重新载入一次，因此用glDrawPixels函数来反复绘制图象的效率是较低的（如果只绘制一次，则不会有此问题），使用纹理来反复绘制图象是可取的做法。 但是，在每次绘制时要使用两幅或更多幅的纹理时，这个办法就行不通了。你可能会编写下面的代码：
glTexImage2D( /* ... */ ); // 载入第一幅纹理
// 使用第一幅纹理
glTexImage2D( /* ... */ ); // 载入第二幅纹理
// 使用第二幅纹理
// 当纹理的数量增加时，这段代码会变得更加复杂。
在绘制动画时，由于每秒钟需要将画面绘制数十次，因此如果使用上面的代码，就会反复载入纹理，这对计算机是非常大的负担。
*/
纹理对象正是这样一种能够在不同的纹理之间进行快速切换的机制。
使用纹理对象和使用显示列表有相似之处：使用一个正整数来作为纹理对象的编号。在使用前，可以调用
glGenTextures来分配纹理对象。该函数有两种比较常见的用法：
GLuint texture_ID;
glGenTextures(1, &texture_ID); // 分配一个纹理对象的编号
或者：
GLuint texture_ID_list[5];
glGenTextures(5, texture_ID_list); // 分配5个纹理对象的编号
零是一个特殊的纹理对象编号，表示“默认的纹理对象”，在分配正确的情况下，glGenTextures不会分配这个编号。与glGenTextures对应的是glDeleteTextures，用于销毁一个纹理对象。
在分配了纹理对象编号后，使用glBindTexture函数来指定“当前所使用的纹理对象”。然后就可以使用glTexImage*系列函数来指定纹理像素、使用glTexParameter*系列函数来指定纹理参数、使用glTexCoord*系列函数来指定纹理坐标了。如果不使用glBindTexture函数，那么glTexImage*、glTexParameter*、glTexCoord*系列函数默认在一个编号为0的纹理对象上进行操作。glBindTexture函数有两个参数，第一个参数是需要使用纹理的目标，因为我们现在只学习二维纹理，所以指定为GL_TEXTURE_2D，第二个参数是所使用的纹理的编号。
使用多个纹理对象，就可以使OpenGL同时保存多个纹理。在使用时只需要调用glBindTexture函数，在不同纹理之间进行切换，而不需要反复载入纹理，因此动画的绘制速度会有非常明显的提升。典型的代码如下所示：
// 在程序开始时：分配好纹理编号，并载入纹理 glGenTextures( /* ... */ ); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_1); // 载入第一幅纹理 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_2); // 载入第二幅纹理 // 在绘制时，切换并使用纹理，不需要再进行载入 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_1); // 指定第一幅纹理 // 使用第一幅纹理 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_2); // 指定第二幅纹理 // 使用第二幅纹理
5、示例程序
如果要运行的话，除了要保证有一个名称为dummy.bmp，图象大小为1*1的24位BMP文件（用于读写文件头，避免出错），两幅纹理图片保存到正确位置一幅ground.bmp，另一幅wall.bmp。
#include "stdafx.h"
#include < gl/glut.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* 函数grab
* 抓取窗口中的像素
* 假设窗口宽度为WindowWidth，高度为WindowHeight
*/
#define BMP_Header_Length 54
#define WindowWidth 400
#define WindowHeight 400
#define WindowTitle "OpenGL纹理测试"
void grab(void)
{
FILE* pDummyFile;
FILE* pWritingFile;
GLubyte* pPixelData;
GLubyte BMP_Header[BMP_Header_Length];
GLint i, j;
GLint PixelDataLength;
// 计算像素数据的实际长度
i = WindowWidth * 3; // 得到每一行的像素数据长度
while( i%4 != 0 ) // 补充数据，直到i是的倍数
++i; // 本来还有更快的算法，
// 但这里仅追求直观，对速度没有太高要求
PixelDataLength = i * WindowHeight;
// 分配内存和打开文件
pPixelData = (GLubyte*)malloc(PixelDataLength);
if( pPixelData == 0 )
exit(0);
pDummyFile = fopen("dummy.bmp", "rb");
if( pDummyFile == 0 )
exit(0);
pWritingFile = fopen("grab.bmp", "wb");
if( pWritingFile == 0 )
exit(0);
// 读取像素
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
glReadPixels(0, 0, WindowWidth, WindowHeight,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pPixelData);
// 把dummy.bmp的文件头复制为新文件的文件头
fread(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pDummyFile);
fwrite(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pWritingFile);
fseek(pWritingFile, 0x0012, SEEK_SET);
i = WindowWidth;
j = WindowHeight;
fwrite(&i, sizeof(i), 1, pWritingFile);
fwrite(&j, sizeof(j), 1, pWritingFile);
// 写入像素数据
fseek(pWritingFile, 0, SEEK_END);
fwrite(pPixelData, PixelDataLength, 1, pWritingFile);
// 释放内存和关闭文件
fclose(pDummyFile);
fclose(pWritingFile);
free(pPixelData);
}
/* 函数power_of_two
* 检查一个整数是否为2的整数次方，如果是，返回1，否则返回0
* 实际上只要查看其二进制位中有多少个，如果正好有1个，返回1，否则返回0
* 在“查看其二进制位中有多少个”时使用了一个小技巧
* 使用n &= (n-1)可以使得n中的减少一个（具体原理大家可以自己思考）
*/
int power_of_two(int n)
{
if( n <= 0 )
return 0;
return (n & (n-1)) == 0;
}
/* 函数load_texture
* 读取一个BMP文件作为纹理
* 如果失败，返回0，如果成功，返回纹理编号
*/
GLuint load_texture(const char* file_name)
{
GLint width, height, total_bytes;
GLubyte* pixels = 0;
GLuint texture_ID = 0;
GLint last_texture_ID;
// 打开文件，如果失败，返回
FILE* pFile = fopen(file_name, "rb");
if( pFile == 0 )
return 0;
// 读取文件中图象的宽度和高度
fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET);
fread(&width, 4, 1, pFile);
fread(&height, 4, 1, pFile);
fseek(pFile, BMP_Header_Length, SEEK_SET);
// 计算每行像素所占字节数，并根据此数据计算总像素字节数
{
GLint line_bytes = width * 3;
while( line_bytes % 4 != 0 )
++line_bytes;
total_bytes = line_bytes * height;
}
// 根据总像素字节数分配内存
pixels = (GLubyte*)malloc(total_bytes);
if( pixels == 0 )
{
fclose(pFile);
return 0;
}
// 读取像素数据
if( fread(pixels, total_bytes, 1, pFile) <= 0 )
{
free(pixels);
fclose(pFile);
return 0;
}
// 在旧版本的OpenGL中
// 如果图象的宽度和高度不是的整数次方，则需要进行缩放
// 这里并没有检查OpenGL版本，出于对版本兼容性的考虑，按旧版本处理
// 另外，无论是旧版本还是新版本，
// 当图象的宽度和高度超过当前OpenGL实现所支持的最大值时，也要进行缩放
{
GLint max;
glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_SIZE, &max);
if( !power_of_two(width)
|| !power_of_two(height)
|| width > max
|| height > max )
{
const GLint new_width = 256;
const GLint new_height = 256; // 规定缩放后新的大小为边长的正方形
GLint new_line_bytes, new_total_bytes;
GLubyte* new_pixels = 0;
// 计算每行需要的字节数和总字节数
new_line_bytes = new_width * 3;
while( new_line_bytes % 4 != 0 )
++new_line_bytes;
new_total_bytes = new_line_bytes * new_height;
// 分配内存
new_pixels = (GLubyte*)malloc(new_total_bytes);
if( new_pixels == 0 )
{
free(pixels);
fclose(pFile);
return 0;
}
// 进行像素缩放
gluScaleImage(GL_RGB,
width, height, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels,
new_width, new_height, GL_UNSIGNED_BYTE, new_pixels);
// 释放原来的像素数据，把pixels指向新的像素数据，并重新设置width和height
free(pixels);
pixels = new_pixels;
width = new_width;
height = new_height;
}
}
// 分配一个新的纹理编号
glGenTextures(1, &texture_ID);
if( texture_ID == 0 )
{
free(pixels);
fclose(pFile);
return 0;
}
// 绑定新的纹理，载入纹理并设置纹理参数
// 在绑定前，先获得原来绑定的纹理编号，以便在最后进行恢复
glGetIntegerv(GL_TEXTURE_BINDING_2D, &last_texture_ID);
//在分配了纹理对象编号后，使用glBindTexture函数来指定“当前所使用的纹理对象”
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, last_texture_ID);
// 之前为pixels分配的内存可在使用glTexImage2D以后释放
// 因为此时像素数据已经被OpenGL另行保存了一份（可能被保存到专门的图形硬件中）
free(pixels);
return texture_ID;
}
/* 两个纹理对象的编号
*/
GLuint texGround;
GLuint texWall;
void display(void)
{
// 清除屏幕
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 设置视角
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(75, 1, 1, 21);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(1, 5, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
// 使用“地”纹理绘制土地
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texGround);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-8.0f, -8.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 5.0f); glVertex3f(-8.0f, 8.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(5.0f, 5.0f); glVertex3f(8.0f, 8.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(8.0f, -8.0f, 0.0f);
glEnd();
// 使用“墙”纹理绘制栅栏
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texWall);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);
glEnd();
// 旋转后再绘制一个
glRotatef(-90, 0, 0, 1);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);
glEnd();
// 交换缓冲区，并保存像素数据到文件
//glutSwapBuffers();
glFlush();
grab();
}
int main(int argc, char* argv[])
{
// GLUT初始化
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutInitWindowSize(WindowWidth, WindowHeight);
glutCreateWindow(WindowTitle);
glutDisplayFunc(&display);
// 在这里做一些初始化
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
texGround = load_texture("ground.bmp");
texWall = load_texture("wall.bmp");
// 开始显示
glutMainLoop();
return 0;
}
